冰蓄冷系统与水蓄冷系统作为两种普遍应用的蓄冷技术,在运作机制、特性、应用场合以及经济性能上均展现出明显的差异。冰蓄冷系统深度解析,系统原理与运作流程:冰蓄冷系统巧妙地利用冰的相变潜热来储存冷量。在夜间电力负荷低谷时,该系统启动电动制冷机制冷,使蓄冷介质(如水)凝固成冰,从而储存冷能。到了白天电力高峰时段,则通过融冰过程释放冷量,为建筑内的空调系统或生产工艺提供所需的冷量。蓄冷与释冷阶段:蓄冷阶段:制冷机组将载冷剂(如水)冷却至冰点以下,形成冰晶或冰水混合物,实现冷量的储存。释冷阶段:载冷剂与空气处理单元接触,吸收热量后融化,释放出之前储存的冷量。通过夜间制冰,白天使用,可以明显降低整体能耗。河北冰蓄冷项目

蓄冷的应用:美国:60%以上建筑物已使用蓄冷技术;韩国:3000m3以上新建项目已立法需装蓄冷空调项目;日本:投入使用的蓄冷建筑项目已达10万个之多;适合采用蓄冷系统用户:峰谷电价差越大越适合,按现有国内电价水平,3:1电价差时,新项目3年内收回投资,旧项目改造需要3~5年收回投资;白天用冷特别大,晚上用冷少,如办公楼、车间空调、啤酒、乳业、食品饮料厂等;用冷负荷大,年运行时间长,每年用冷电费超过100万元的用户;当地有节能奖励政策;部分负荷运行时间长、负荷变化较大的用户,蓄冷空调夜间机组满载高效进行蓄冷,白天放冷过程只需要调整冷水流量即可满足负荷变化要求,机组基本不用部分负荷低效率运行。河北冰蓄冷项目冰蓄冷储存的冷能可通过风机盘管等设备分配到各个房间。

系统构成:本系统主要包括2台双工况水冷双螺杆冷水机组、2台板式换热器、一个蓄冷量为1340RTH的蓄冷槽(即该建筑物的消防水池)、冷却塔、水泵及其他附属设备。蓄冷设计为主机上游、主机蓄冷槽并联的方案。结论:a.从综合办公楼的空调运行特点出发,水蓄冷中央空调方案利用低谷电价时段蓄冷,高峰时段释放储备冷量,有效利用分时电价差异,带来明显的社会经济效益。b.与冰蓄冷相比,水蓄冷方案具有更高的运行效率、更低的设备初投资,并充分利用现有建筑设施,使本项目更具可行性,凸显了本方案的独特优势。c.实际运行测试证明,系统达到预期设计效果,设计方案成功实现预期目标。
通过分析可见,常规空调在运行过程中会产生相当可观的耗电量。由上表可见,该空调工程在采用蓄冷技术后,不仅节省了初期的投资,高达8万元,而且每年还能进一步节省运行电费,达到3060元。实际运行结果也证明,该技术取得了明显的效果,令人满意。蓄冷空调技术非常适合用于常规中央空调的改造工作。特别是水蓄冷空调,其投资成本较低,经济效益较好。在该空调工程中,通过采用水蓄冷系统,不仅成功节约了初期的投资,还大幅减少了电费支出和运行成本,同时带来了明显的社会效益。数据显示,许多采用冰蓄冷的建筑实现了明显的能源节约。

蓄冷运行费用分析:1)与常规空调系统相比,本蓄冷空调方案在运行费用上具有明显优势。在夜间电价谷期23:00~07:00,双工况制冷主机将15%乙二醇水溶液降温至1℃,并通过板式换热器将冷量以水的显热形式储存在蓄冷槽内。在白天用电高峰时段,则将蓄存的冷量释放给建筑物供冷。此外,在非蓄冷时段,系统会优先利用蓄冷槽的冷量供冷,避免开启主机造成不必要的能源浪费。因此,本蓄冷空调方案能够明显降低空调系统的运行费用。2)本系统年蓄冷转移的空调冷量为300×1340=402,000RTH。3)在年蓄冷转移高峰时段,可节省402,000×0kWh/RT=402,000kWh的电量。4)考虑效率因素,每转移1kWh电力可节省费用为846-2×2=606元/kWh。5)因此,年节省运行费用为402,000×606=243,600元。冰蓄冷系统相对传统制冷系统而言,其运行和维护成本更低。深圳静态冰蓄冷技术
采用冰蓄冷技术,可以减少建筑物的总用电量,实现节能目标。河北冰蓄冷项目
系统效果对比与经济性分析:节能效果:冰蓄冷系统和水蓄冷系统均能实现节能效果,但冰蓄冷系统因蓄冷密度高、制冷温度低且稳定,在相同条件下节能效果更为明显。经济效益:在峰谷电价差较大的地区,冰蓄冷系统的经济效益尤为突出,能够大幅度节省电费开支。相比之下,水蓄冷系统虽然也能节省一定电费,但经济效益略逊一筹。然而,考虑到其较低的初投资和简单的技术要求,水蓄冷系统在某些场合仍具有较大的吸引力。同时,由于制冷温度低且稳定,空调效果更佳。河北冰蓄冷项目